第三章水环境化学-第三节水中有机污染物的迁移分解.ppt

有机污染物在水环境中的迁移，转化取决于有机污染物的自身性质和环境水体条件. 2．标化分配系数(Koc) 有机物在沉积物(土壤)与水之间的分配系数Kp CT 表示单位溶液体积中颗粒物上和水中有机物质量总和，水中有机物浓度为： 标化分配系数Koc 为了比较不同类型和不同组成的土壤或沉积物，吸着有机物的能力相对大小引入的常数，即以有机碳为基础的分配系数. 标化分配系数Koc与辛醇-水分配系数Kow与有机物在水中溶解度的关系: Kareckhoff 和 Chiou 研究了脂肪烃、芳烃、芳香酸、有机氯等的辛醇－水分配系数Kow和Koc以及有机物在水中的溶解度Sw的关系，得到: Koc = 0.63Kow 3. 生物浓缩因子 (BCF) 有机毒物在生物群-水之间的分配称为生物浓缩或生物积累。 生物浓缩因子（KB）的定义: 有机毒物在生物体某一器官内的浓度与水中该有机物浓度之比，用BCF或KB表示。 二、挥发作用（略） 通常，水体中绝大多数有机污染物的大气分压为零， 因此，上式可改写成： 亨利定律是表示一化学物质在气－液相达到平衡时， 溶解于水相的浓度与气相中化学物质浓度（或分压力）有关，亨利定律的一般表示式： p＝KH cw KH ＝p/cw 式中：p —污染物在水面大气中的平衡分压，Pa； cw—污染物在水中平衡浓度,mol/m3； KH —亨利定律常数，Pa?m3/mol。 在文献报道中，常用的确定亨利常数的方法是： KH＝ca/cw KH＝KH /（RT）＝KH/（8.31T) = 4.1×10-4KH 对于微溶化合物，（摩尔分数0.02）,亨利常数的估算公式为： KH ＝ps?Mw/Sw KH=0.12ps·Mw/Sw·T) 2、挥发作用的双膜理论（略） 三、水解作用（简述） 水解反应的结果改变了原有化合物的化学结构，水解产物的毒性、挥发性和生物或化学降解性均可能发生变化。 水解速率与pH有关， Mabey等学者将水解速率归结为由酸性催化、碱性催化和中性过程三个部分，因而水解速率可表示为在某一pH条件下的准一级反应。 KA、KB、KN分别表示酸性、碱性催化和中性过程的二级反应水解速率常数，可以从实验求得。 由此三式可计算KA、KB、KN a W --- 有机化合物溶解态的分数 光解作用是真正意义上的有机物分解过程，它不可逆的改变了有机物的分子结构。 物质吸收了太阳辐射后，可将其转换为热能；若吸收了紫外或可见光，可得到有效的能量进行光化学反应。 系指化合物直接吸收太阳辐射而发生的分解反应。 理论上，分子只有吸收一定波长的辐射才能进行光化学转化，光化学反应的前提条件是污染物的吸收光谱与太阳发射光谱在水环境中可利用的部分相适应. 地面接受的光应该包括直射光和散射光两部分. 光辐射进入水体后,一部分被反射回大气，一部分被颗粒物、可溶物和水本身散射,使水体中光辐射的强度和角度有很大改变. 在充分混合的水体中，根据朗伯定律，单位时间吸收的光量Iλ（光吸收速率）为： 污染物吸光系数所占分数为： 内转换 （A0+热） 内转换(A0+热) 荧光作用 （A0+hv） 磷光作用（A0+hv） 体内直接横穿 淬灭作用(A0+Q*) 淬灭作用 (A0+Q*) 化学反应 化学反应 除了直接光解外，光还可以其它方式使水中有机污染物降解，称为间接光解。 当一个吸光分子将它接受的过剩能量转移到一个受体分子，导致接受体发生化学反应，这种反应称为光敏化反应。 近年来，人们注意到腐殖酸和富里酸对氯酚、甲基酚、菲、硝基苯、 苯并咪唑以及多种农药的敏化光解转化作用。 腐殖质的光敏化作用主要通过两种途径促进有机物转化： a.激发态腐殖质HM*将能量传递给污染物A，产生激发态的A*，A*进一步反应降解； b.吸收光辐射达到激发的HM*通过将能量转移给O2，促进溶液中高活性氧 1O2物质的产生； 除了参与光敏化反应以外，结构复杂的腐殖质（HM）也是天然水体中活性氧物质重要的 “汇”；这对某些污染物的光解有一定的阻碍作用（HM